长期施用氮磷肥对陇中旱作农田土壤呼吸、 水热环境和碳平衡的影响

来源：中国土壤与肥料杂志2025年第8期北京时间：

作者：薛江龙，齐鹏，李志强，王晓娇，李华强，殷小东，甘润，李国山，韩杨梓，李海亮

单位：(1.甘肃农业大学资源与环境学院，甘肃 兰州 730070;2.甘肃农业大学，甘肃省干旱生境作物学重点实验室，甘肃 兰州 730070;3.甘肃省畜禽废弃物资源化利用工程研究中心，甘肃 兰州 730070;4.甘肃农业大学管理学院，甘肃 兰州 730070;5.甘肃省民乐县农业农村局乡村振兴服务中心，甘肃 张掖 734599;6.金昌市农艺研究院，甘肃 金昌 737100;7.武威市农业技术推广中心，甘肃 武威 733000)

摘要：探究了长期施用氮、磷肥对土壤呼吸组分特征和碳平衡的影响，可为农田提高固碳效率提供参考。田间试验于2017 年设置，采用随机区组试验设计，以春小麦为供试作物，设置4 个处理，分别为对照(CK，不施肥)、施氮肥(N，N 115 kg·hm-2)、施磷肥(P，P2O5 115 kg·hm-2)、氮磷配施(NP，N 和P2O5 各115 kg·hm-2)，采用静态箱- 气相色谱仪法测算2021 和2023 年生育期内土壤呼吸排放特征，探讨土壤酶和微生物量碳等因子与土壤呼吸的关系，分析氮、磷肥施用的土壤碳平衡。结果表明，在2 个生长季中，春小麦生育期内各处理土壤呼吸、自养呼吸随时间呈双峰趋势，异养呼吸呈单峰趋势，均在开花期最大，2021 和2023 年表现为NP 处理(6405.12 和6150.27 kg·hm-2)>P 处理(5667.53 和5423.97 kg·hm-2)>N 处理(5626.58 和4630.82kg·hm-2)>CK 处理(4366.67 和4128.29 kg·hm-2)。与土壤水分相比，土壤温度能较好地解释土壤呼吸速率的变化(53.6% ～ 68.1%)。随机森林和结构方程模型表明土壤有效磷、有机碳、微生物量碳、多酚氧化酶和纤维二糖水解酶是土壤呼吸的主要影响因子。各处理生态系统碳平衡均大于0，表现为土壤碳的“汇”，在陇中黄土高原旱作农田中NP 处理的固碳潜力最优。综上所述，氮、磷肥施用对旱地土壤碳排放和农业生态系统碳中和具有显著的影响。

关键词：氮磷肥施用;土壤呼吸;碳平衡;旱作农田

基金资助：基金项目:重点研发计划(23YFNH0003)；甘肃省重大专项(23ZDFA009)；甘肃省水利科学试验研究及技术推广计划(24GSLK060)。